问题 解答题
设函数f(x)=x-
1
x
-alnx(a∈R).
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性.
(Ⅱ)若f(x)有两个极值点x1,x2,记过点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))的直线斜率为k.问:是否存在a,使得k=2-a?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
答案

(I)f(x)定义域为(0,+∞),

f′(x)=1+

1
x2
-
a
x
 =
x2-ax +1
x2

令g(x)=x2-ax+1,△=a2-4,

①当-2≤a≤2时,△≤0,f′(x)≥0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,

②当a<-2时,△>0,g(x)=0的两根都小于零,在(0,+∞)上,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,

③当a>2时,△>0,g(x)=0的两根为x1=

a-
a2-4
2
,x2=
a+
a2-4
2

当0<x<x1时,f′(x)>0;当x1<x<x2时,f′(x)<0;当x>x2时,f′(x)>0;

故f(x)分别在(0,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减.

(Ⅱ)由(I)知,a>2.

因为f(x1)-f(x2)=(x1-x2)+

x1-x2
x1x2
-a(lnx1-lnx2),

所以k=

f(x1)-f(x2)
x1-x2
=1+
1
x1x2
-a
lnx1-lnx2
x1-x2

又由(I)知,x1x2=1.于是

k=2-a

lnx1-lnx2
x1-x2

若存在a,使得k=2-a,则

lnx1-lnx2
x1-x2
=1,即lnx1-lnx2=x1-x2

亦即x2-

1
x2
-2lnx2=0(x2>1)   (*)

再由(I)知,函数h(t)=t-

1
t
-2Int在(0,+∞)上单调递增,

而x2>1,

所以x2-

1
x2
-2Inx2>1-1-2ln1=0,这与(*)式矛盾,

故不存在a,使得k=2-a.

单项选择题
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